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Les astronomes confirment la localisation d'une nouvelle classe de trous noirs

Il y a un peu plus d'un an, des astronomes européens et américains ont découvert un trou noir distant de quelques millions d'années-lumière et pesant plus de 500 masses solaires. Ils l'ont baptisé Hyper-Luminous X-ray source 1 (HLX-1). Aujourd'hui, les scientifiques provenant ...

Il y a un peu plus d'un an, des astronomes européens et américains ont découvert un trou noir distant de quelques millions d'années-lumière et pesant plus de 500 masses solaires. Ils l'ont baptisé Hyper-Luminous X-ray source 1 (HLX-1). Aujourd'hui, les scientifiques provenant de France, du Royaume-Uni et des États-Unis offrent au monde la preuve concernant la distance et la luminosité de cette source X ultra-lumineuse, en confirmant qu'elle se trouve en effet dans une galaxie proche et représentant une nouvelle classe de trous noirs. D'après leurs résultats, présentés dans la revue The Astrophysical Journal, HLX-1 ne se trouve ni dans notre propre galaxie et ne constitue pas non plus un trou noir au coeur d'une galaxie d'arrière-plan. Les astronomes, conduits par l'Université de Leicester au Royaume-Uni, affirment que HLX-1 est le membre le plus extrême des objets astronomiques situés dans la galaxie ESO 243-49 qui elle-même se trouve à quelque 290 millions d'années-lumière de notre planète. Leurs résultats confirment en effet la luminosité extrême de HLX-1, qu'ils décrivent comme étant «un facteur de presque 100 fois supérieur à la plupart des autres objets de sa catégorie, et d'un facteur d'environ 10 fois supérieur que la prochaine source X ultra-lumineuse la plus brillante». Ce récent développement oblige les astronomes à reconsidérer leurs théories sur la luminosité maximale des sources X ultra-lumineuses. La découverte met également l'accent sur la notion qu'un trou noir de masse intermédiaire existe en fait au sein de HLX-1. Jusqu'à présent, les scientifiques ne sont jamais parvenus à détecter de manière formelle de tels trous noirs. Dans leur étude, les scientifiques ont utilisé le Très Grand Télescope (VLT, pour Very Large Telescope) de l'Observatoire européen austral, situé au Chili. Grâce au VLT, les scientifiques ont confirmé la détection de HLX-1 dans des longueurs d'onde optiques et mesuré une distance spécifique à celle-ci. Il en résulte que HLX-1 se situe dans la galaxie ESO 243-49, et n'est pas une galaxie d'arrière-plan ni une étoile d'avant-plan. Cette recherche montre que les sources X ultra-lumineuses telles que HLX-1 peuvent être plus brillantes que ce que l'on pensait au départ. Les trous noirs sont tellement denses, avec un champ gravitationnel tellement puissant, que rien, même pas la lumière, ne peut y échapper. «Après notre récente découverte de la source X très lumineuse, nous avons été ravis d'apprendre sa distance très lointaine, ce qui nous permet de nous pencher sur la quantité de radiation que produit ce trou noir», a expliqué le Dr Klaas Wiersema de l'Université de Leicester, également auteur du communiqué. «À l'aide de grands télescopes, nous pouvions observer des images prises à partir d'une faible source optique qui était présente à l'endroit de la source X, située près du noyau d'une grande galaxie lumineuse. «Nous pensions que cette source optique était directement associée à la source X, mais pour en être sûrs, nous avons du étudier la lumière de cette source en détails, à l'aide du très grand télescope situé en Chili.» Le Dr Wiersema fait remarquer que le VLT a pu fournir à l'équipe des données de très haute qualité, qui leur ont permis de séparer la lumière de la grande galaxie lumineuse de celle de la source optique plus faible. «À notre plus grande joie, nous en sommes arrivés à des mesures correspondant exactement à ce que nous espérions: la lumière caractéristique d'atomes d'hydrogène a été détectée, ce qui nous a permis de mesurer avec précision la distance par rapport à cet objet», affirme-t-il. «Cela a fourni la preuve que le trou noir était, en effet, situé à l'intérieur d'une grande galaxie lumineuse, et que HLX-1 est la source X ultra-lumineuse la plus brillante connue à ce jour.» L'équipe prévoit d'effectuer des recherches plus approfondies quant à l'existence d'autres objets aussi lointains que HLX-1 et de comparer les données en leur possession avec des sources X ultra-lumineuses plus grandes. Ces informations permettraient de connaître le nombre de trous noirs intermédiaires de masse, et pourraient également déterminer leurs emplacements. Les principales contributions de cette étude ont été apportées par des experts du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et l'Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace (NASA) aux États-Unis.

Pays

France, États-Unis

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